서부 경남지방에서 간내결석의 콜레스테롤 성분 분석
경상대학교 의과대학 외과학교실, 내과 학교실
1박
박정정인인,, 박박지지호호,, 주주영영태태,, 정정치치영영,, 정
정은은정정,, 이이영영준준,, 최최상상경경,, 하하우우송송,, 박
박순순태태,, 김김태태효효11,, 이이옥옥재재11,, 홍홍순순찬찬
Purpose: Hepatolithiasis is a recurrent disease and common in Far East Asia. In Korea, almost all intrahepatic duct (IHD) stones were pigment stones 30~40 years ago. The nationwide cooperative study showed a higher cholesterol content of IHD stones compared to the previous data. Some reports have shown a close relationship between urbanization and the cholesterol content of stones. The purpose of this study was to evaluate the cholesterol content of IHD stones in the West Gyeongnam region and evaluate the associated clinical and demographic variables.
Methods: The IHD stones were removed surgically from twenty patients who had hepatolithiasis between July 2005 and April 2007. The stones were grouped by their gross findings. The cholesterol contents were measured quantitatively by infrared spectrophotometry and compared with the clinical variables.
Results: Among twenty patients, 19 had pigment stones and only one had gross evidence of a cholesterol stone. The cholesterol content of the stones were 30%~50% in 13 patients, 50~70%
in 6 patients and over 70% in one patient. In urban patients, the cholesterol contents of the IHD stones were higher (567.029 mg/g) than in rural patients (421.822 mg/g)(p<0.05). All stones in rural patients were pigment stones; the stones of urban patients consisted of 5 pigment, 6 mixed and 1 cholesterol stone (p<0.05).
Conclusion: The mean cholesterol content of the IHD stones was 508.946 mg/g; the content of the stone was significantly related to the residence of the patients. These results suggest that the cholesterol content of IHD stones are likely to increase in West Gyeongnam as urbanization increases.
The Analysis of the Cholesterol Contents of Intrahepatic Duct Stones in the West Gyeongnam Region
Department of Surgery, Internal Medicine
1, Gyeongsang National University College of Medicine, Jinju, Korea
K
Ke ey y W Wo orrd ds s:: Intrahepatic duct stone, cholesterol, infrared spectrophotometry 중
중심 심단 단어 어 :: 간내결석, 콜레스테롤, 적외선 흡수분광기
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책임저자
Soon Chan Hong Ph.D.
660-702 경남 진주시 칠암동 90번지 경상 대학교 병원 5층 외과 의국
Tel:055-750-8093 Fax:055-750-8732
e-mail:[email protected]
서 론
간내결석은 16세기에 최초로 알려졌으며 재발이 흔하여 여 러 번의 수술 치료를 필요로 하는 질환이다.1 해부학적으로 는 우측 및 좌측 주간관이 만나는 합류부의 근위부인 간쪽 의 담관에 발생하는 담석을 간내결석이라고 정의한다.2 서양 에서는 드물며 극동아시아에서 좀더 흔한 것으로 알려져 있고 대부분 색소성 담석, 특히 갈색석이 많이 차지하는 것 으로 보고된다.3-6간내결석은 우리나라의 경우 전체 담도 질 환의 9~22%를 차지한다.7-9
갈색석의 발생 원인은 담즙 정체나 감염이 중요하며, 담즙
내의 박테리아 밀도가 높은 경우 간내결석이 더 흔하게 발 생하여 박테리아 감염이 중요한 역할을 하는 것으로 보인 다.10 간내결석은 발생 장소에 따라서 원발성과 속발성으로 나뉘는데 원발성의 경우 간내 담관에서 발생하며 간내담도 의 협착이나 국소적 확장이 동반되고, 속발성은 담낭이나 총 담관에서 발생한 담석이 간내 담관으로 이동하여 발생한다.
간내결석은 지역적, 사회적 여건에 따라 그 발생양상의 차이 를 보이며, 주로 도시보다 농촌에서, 또한 경제적으로 좀 더 낮은 계층에서 많이 발생한다고 알려져 있다.11
국내에서는 과거 20~30년 전 간내결석의 대부분이 갈색 석으로 알려졌으며, 결석 성분중 콜레스테롤이 차지하는 비 율이 가장 높았던 경우가 20%미만이라고 보고되었다.9, 12하
지만 최근, 일본을 비롯한 우리나라에서도 콜레스테롤 성분 이 증가하였다는 보고들이 있다.4, 13, 14 이는 경제적 여건의 향상으로 인한 개선된 위생요인 등이 그 원인으로 생각된 다.15, 16
간내결석의 성분분석 방법에는 육안적 분류, 화학적 분석, 방사선회절법, 크로마트그래피법, 적외선 흡수 분광법 등이
있지만 17, 18한가지 방법만으로는 간내결석의 성분에 대한
정확한 분석이 어렵다. 실례로 육안적 분류의 경우, 외형적 관찰에서 색소성으로 분류되었던 간내결석이 성분 분석을 하였을 때 콜레스테롤석으로 밝혀지는 경우가 있었다.19화 학적 분석은 용매에 결석 성분의 일부가 용해되지 않을 수 있고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 최근에는 적외선 흡 수 분광법이 도입 되었는데, 화학적 분석법에 의하여 측정한 콜레스테롤 함량과 비슷한 결과를 얻을 수 있어서 간내결석 의 성분 분석에 아주 유용한 방법이다.14, 20
우리나라도 경제적 여건의 호전 등으로 간내결석의 콜레스 테롤 성분이 이전보다 증가되었다. 그러나 서부경남지역은 경제적으로 비교적 낙후되어있고 또한 농촌지역이 많아 도 시지역에서 이루어진 이전의 연구결과들과는 다른 특징이 있을 것으로 생각된다. 저자들은 과거 서부 경남지역은 수술 받은 전체 담석환자 중 간내결석의 빈도가 29.5%로 다기관 연구15에서 보고한 14.1%보다 높아 간내결석이 호발하는 곳이라 보고한 바 있다.22
본 연구에서는 비교적 경제적으로 낙후된 서부 경남 지역 에서 간내결석의 분포양상을 알아보고, 콜레스테롤 함량과 임상, 인구학적 변수와의 관계를 알아보기 위해 적외선 흡수 분광법을 이용하여 서부경남지방에서 발생한 간내결석에서 의 콜레스테롤의 성분 함량을 조사하였다.
방 법
2005년 7월부터 2007년 4월 사이에 간내결석으로 진단받 고 수술을 시행 받은 20명의 환자들을 대상으로 하였다. 이 환자들로부터 채취한 간내결석을 즉시 물로 깨끗이 씻어 불 순물들을 제거하고 태양광에 말린 후 적외선 흡수 분광법으 로 분석하였다. 그리고, 환자들의 임상적 소견을 의무기록 등을 통하여 후향적으로 분석하였다.
대상 환자들의 결석을 외양적 모양과 결석의 단면에 따라 콜레스테롤석, 색소성 결석으로 분류하였다. 콜레스테롤석 은 달걀모양이거나 둥근 모양이며 색깔이 하얗거나 노란색 을 띄며 중심부에서 외측으로 퍼지는 방사성형태를 가지고 있으며 색소성 결석은 달걀모양이거나 둥근 모양이며 색깔 이 갈색에서 암갈색을 띄며, 절단면에서 동심원형태를 보이 는 경우로 하였다.21
적외선 흡수 분광법으로 측정한 콜레스테롤 성분이 50%를 넘을 경우 육안적 소견에 따라 콜레스테롤석 또는 혼합석으 로 분류하였으며 50% 미만의 성분을 가질 경우를 색소성 결석으로 분류하였다.
적외선 흡수 분광법을 이용한 간내결석의 콜레스테롤 함량 측정 방법은 다음과 같다.
(1) 수술 중 간내결석을 채취하여 태양광에 말린 다음, 상자 에 담아 고운 가루가 될 때까지 작은 절구에서 갈아 파우더 형태로 만들었다.
(2) 표준콜레스테롤 시약 1mg 과 KBr 500mg을 파우더 형 태로 만든 후 이 두 성분을 섞어 압축시켜 pellet을 만들었 다.
(3) pellet을 적외선 분광기(VERTEX 70, FT-IR
F
Fiig g.. 1 1.. The spectrums of pure cholesterol standards by infrared spectrophotometry.
Intensity at 3,400cm-1 is increasing according to the weight of pure cholesterol standards.
F
Fiig g.. 2 2.. Calibration equation between the absorbance of cholesterol and weight of pure cholesterol standard by infrared spectrophotometry.
Each absorbance intensity is parallel to the weight of cholesterol.
The cholesterol contents of IHD stones can be measured by
Lambert-Beer law.
Spectrometers, Brukeroptics, Germany)에 넣어 스펙트 럼을 얻었고 같은 방법으로 2mg, 3mg, 4mg, 5mg의 표준 콜레스테롤 시약과 KBr 500mg으로 Pellet을 만든 후 적외 선 흡수 분광계에 넣어 스펙트럼을 얻었다(Fig.1).
(4) 채취된 20개의 간내결석에서 각각 5mg씩을 KBr과 섞 어 pellet을 만든 후 적외선 흡수 분광계에 넣어 스펙트럼을 얻었다.
(5) 각각의 간내결석에서 얻어진 스펙트럼과 표준시약의 무 게에 따른 스펙트럼의 크기를 비교하였으며 스펙트럼의 크 기는 물질의 양에 비례한다는 Lambert Beer 법칙에 따라 수식을 구하여 이 식을 이용하여 간내결석의 콜레스테롤 수 치를 구할 수 있었다(Fig.2).
환자들의 의무기록을 분석한 후 성별, 나이, 발생 기전, 거 주지, 간내결석의 위치, 체질량 지수, 혈중 콜레스테롤 수치, 알부민 수치 등의 차이에 따른 간내결석에서의 콜레스테롤 함량 차이를 비교하였다. 원발성 간내결석은 수술 소견상 간 내 담관에 협착이나 국소적 확장이 동반되고 결석의 대부분 이 확장된 담관 내에 위치하는 경우로 정의하였고, 속발성 간내 결석은 간내 담도에 협착이 없고 담석이나 총담관석이 간내 담도로 이동했었던 경우로 정의하였으며, 환자의 수술 기록지와 전산화 단층촬영, 담도조영술 등을 참조하였다.
통계 처리는 SPSS 12.0.1 (SPSS Inc, Chicago, IL)를 이 용하였고 대상 환자들의 성별, 나이, 원인, 체질량 지수, 혈 중 콜레스테롤 수치, 알부민 수치 등에 따른 콜레스테롤 함 량 비교에 독립표본 T-검정을 이용하였고 거주지에 따른 간내결석 종류의 차이는 Chi-square test를 이용하였으며
결 과
대상 환자들은 남녀 각각 10명씩이었으며 평균 나이는 60.8세였고 44세에서 77세까지였다. 원발성 간내결석 이었 던 경우가 18례, 속발성 이었던 경우가 2례였다. 간내결석 의 위치 분포는 양측 성이었던 경우가 3례, 좌측에만 위치했 던 경우가 15례, 우측에만 위치했던 경우가 2례 였다. 그리 고 거주지를 차트에 명시된 주소를 기준으로 광역시, 도청 소재지 등에 거주한 경우를 도시 거주로 군, 면, 리에 거주 할 경우 농촌 거주로 정의하였을 때, 농촌 거주자가 8명, 도 시 거주자가 12명이었다 (Table 1).
1
1.. 육육안안적적 분분류류
육안적으로는 19개의 색소성 결석과 1개의 콜레스테롤석으 로 분류할 수 있었다. 색소성 결석은 대개 암갈색의 표면에 내부는 갈색인 경우가 많았으며 표면이 주황색이나 연한 갈 색이면서 안은 짙은 갈색인 경우도 많았다. 대부분은 쉽게 부서졌으나 드물게 단단한 강도를 가지고 있는 색소성 결석 도 있었다. 크기는 모래알 정도의 작은 크기에서부터 1cm이
T
Taab blle e 1 1.. The clinical findings of the patients with intrahepatic duct stone.
Clinical variables (n=20) Gender
Male 10
Female 10
Mean age 60.8±8.8
Cause
Primary IHD stones 18
Secondary IHD stones 2
Location
Both IHD 3
Left. IHD 15
Right. IHD 2
Residence
Rural 8
Urban 12
IHD, intrahepatic duct
Clinical variables Cholesterol composition p value (mg/g per stone)
Sex
male (n=10) 514.309±97.338 NS
female (n=10) 503.584±146.479
Age
<60 (n=9) 504.15±92.405 NS
≥60 (n=11) 512.87±145.005
Cause
Primary (n=16) 504.682±140.570 NS
Secondary (n=2) 547.320±61.051
BMI
<22 (n= 6) 461.135±49.339 NS
≥22 (n=14) 529.437±137.892
Serum cholesterol
<180 (n=14) 465.163±50.380 NS
≥180 (n=6) 527.710±138.628
Serum albumin
<3.5 (n=8) 494.577±87.266 NS
≥3.5 (n=12) 530.500±164.312
T
Taab blle e 2 2.. The mean cholesterol composition according to the clinical variables.
BMI, Body mass index (kg/m2); NS, not significant
p값이 0.05미만을 유의하다고 정의하였다.
Residence(n=20) Cholesterol composition P value (mg/g per stone)
Rural(n=8) 421.822±19.896 0.005
Urban(n=12) 567.029±126.121
T
Taab blle e 3 3.. The mean cholesterol composition according to the residence.
Rural Urban P value
(n=8) (n=12)
Pigment stone 8(100%) 5(41.7%)
Mixed stone 0 6(50%) 0.028
Choelsterol stone 0 1(8.3%)
T
Taab blle e 4 4.. The differences of the stone type according to residence.
고 찰
간내결석의 성분은 콜레스테롤, 빌리루빈 및 여러 개의 중 합체 지방산 및 칼슘 등으로 이루어져 있고 그 성분들은 각 각 용해성 특징이 달라서 분석을 하는데 어려움이 있다.17 간 내결석을 분석하는 방법에는 화학적 분석 방법, 방사선 회절 법, 적외선 흡수 분광법에 의한 분석법, 주사 전자 현미경, 크로마토그래피를 이용한 방식 등의 여러 가지 방법들이 있 다. 화학적 분석은 시간소비가 많고 결석 성분 중 용해되지 않는 부분에 대해서 분석이 불가능한 단점이 있다.
Trotman 등21은 콜레스테롤석에서 비용해 성분의 80%가 실제로는 콜레스테롤 성분이었으며 색소성 결석의 66%는 비용해 성분이었다고 하며 화학적 분석 방법의 한계점을 지 적하였다. 방사선 회절법은 담석성분 중 비결정성 성분에 대 한 분석이 불가능한 단점이 있다.19 적외선 흡수 분광법이 최근 도입 되었는데 화학적 분석법에 의하여 측정한 콜레스 테롤 함량과 비슷한 결과를 얻을 수 있고 무기질 및 유기질 모두를 정성 분석 할 수 있으며, 다른 화학적 처리없이 검체 를 측정할 수 있어 좀더 객관적으로 성분을 분석할 수 있어 서 간내결석의 성분 분석에 아주 유용한 방법이라고 보고
되었다.14, 19, 23, 24 본 연구에서도 적외선 흡수 분광법을 이용하
여 간내결석의 콜레스테롤 함량을 분석하였는데 비교적 짧 은 시간과 적은 비용으로 시행이 가능하여 결석의 성분 분 석에 유용한 분석법으로 생각되었다.
본 연구에선 육안적으로 색소성 결석이 19례였으나 적외선 흡수 분광법을 이용한 분석과 종합하였을 경우 6례에서 콜 레스테롤 함량이 높아 혼합석으로 분류가 되었다. 이와 같은 결과를 보면, 육안적으로 색소성 결석이라 하더라도 실제로 는 다량의 콜레스테롤을 함유하고 있을 수 있다.
간내결석은 같은 나라에서도 지역적, 사회적 여건에 따라 그 발생 양상에 있어서 차이를 보이며 도시보다 시골에서 호발하고 주로 경제, 사회적으로 낮은 계층에서 호발한다고 알려져 있다. 국내 다기관 연구에서도 간내결석환자들은 교 육정도가 낮았으며 시골거주자에서 호발하였다고 보고하였 상의 덩어리를 이루고 있는 형태까지 다양하였다. 대부분 달
걀모양이었으며 안은 동심원형태를 이루고 있었다. 1개의 콜레스테롤석은 노란색을 띄었으며 절단면이 방사상 형태 였다.
2
2.. 간간내내결결석석의의 성성분분분분석석 결결과과
표준시약의 무게를 달리하며 얻은 특징적인 파장에 따라 3400cm-1에서 콜레스테롤의 특징적인 흡광도가 나타났다.
이를 Lambert-Beer의 법칙에 적용하여 측정하였으며 콜 레스테롤 성분이 50%를 넘는 경우는 7례가 있었으며, 이 중6례는 육안적 소견과 종합하여 혼합석으로 분류하였고 1 례는 콜레스테롤 성분이 90%를 넘어 콜레스테롤석으로 분 류하였다. 그리고 나머지13례에서 콜레스테롤 성분이 50%
미만이었고 육안적 소견도 고려하여 색소성 결석으로 분류 하였다. 콜레스테롤 평균 함량은 콜레스테롤석에서는 902.06mg/g (90.2%)을 보였으며 혼합석에서 573.74±
36.52mg/g (58.8%)이었으며, 갈색석에서는 439.18±
55.7mg/g (44.2%)이었다. 전체 간내결석의 콜레스테롤 평 균 함량은 508.946mg/g 이었다.
3
3..임임상상적적 특특징징에에 따따른른 콜콜레레스스테테롤롤 함함량량의의 비비교교 분분석석..
간내결석의 콜레스테롤 함량은 성별에 따라 남성에서 조금 더 높았고, 60세 이상의 환자들이 60세 미만의 환자들보다 조금 더 높았다. 발생 위치에 따라서도 원발성에서 높았으나 그 차이는 유의하진 않았다. 그 외 체질량 지수, 혈중 콜레스 테롤수치, 혈중 알부민 수치의 차이에 따라서도 함량의 차이 는 유의하지 않았다(Table 2).
환자의 거주지의 차이에 따른 콜레스테롤 함량에서는 도시 거 주 자 의 평 균 콜 레 스 테 롤 함 량 은 567.029 ±
126.121mg/g, 농촌 거주자는 421.822±19.896 mg/g으로 도시 거주자의 콜레스테롤 평균 함량이 높았으며 유의한 결과를 보였다(p=0.005)(Table 3). 또한 결석의 종류도 거 주지에 따라 달랐다. 농촌 거주자 총 8명중 모두가 색소성 결석이었고 도시 거주자 총 12명중 색소성 결석 5례, 혼합 석 6례, 콜레스테롤석 1례로 시골 거주자에 비해 도시 거주 자에서 색소성 결석이 적었으며 혼합석과 콜레스테롤석이 유의하게 많았다(p=0.028)(Table 4).
참 고 문 헌
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10. T M. Pathogenesis of calcium bilirubinate gallstone: Role of E.coli, 다.15 대도시와 중소도시, 농촌도시의 담석 성분을 비교하여
도시화 정도와 콜레스테롤석 비율 사이에 밀접한 연관이 있 다는 보고도 있었다.25 본 연구에서도 도시에 사는 환자들이 농촌 거주 환자들에 비해 간내결석의 평균 콜레스테롤 수치 가 더 높았으며 유의한 결과를 보였다. 이는 시골 지역의 주 민들이 좀 더 감염에 노출되어 있고 식생활도 도시 거주민 들에 비해 덜 서구화 되었기 때문으로 생각된다.
과거의 국내 간내결석의 성분에 관한 보고로는 1966년, 간 내결석의 대부분이 갈색 석이었으며 총 5례의 간내결석중 에서 가장 콜레스테롤 성분이 높았던 수치는 18.5%였다는 것과 1972년에 42개의 간내결석이 모두 빌리루빈결석이었 다는 보고들이 있다.9, 12근래에 들어 일본 및 대만 등에서는 간내결석의 성분에서 콜레스테롤 함량이 증가하였다고 보 고되었다.11, 25-29국내에서도 경제력의 향상 및 식습관 등의 변화로 인하여 간내결석의 콜레스테롤 함량이 과거보다 증 가하였다는 보고들이 있다.13,23,24 또한 최근 시행된 전국적 다기관 연구에서도 혼합석의 경우 평균 콜레스테롤 함량이 63.4%였고 전체 간내결석의 35.6%을 차지하였으며 갈색 석의 평균 콜레스테롤 함량은 35.1%였고 전체 간내 결석에 서 61.4%를 차지하였다고 보고한 바 있다.15그 외에도 전체 간내결석 중 콜레스테롤 성분이 50% 이상인 혼합석이 10.7%를 차지하였다는 보고도 있었다. 14이는 경제력 향상 으로 인한 식생활의 서구화와 위생 상태의 개선으로 인한 것으로 사료된다.
본 연구에서도 색소성 결석이 65%를, 혼합석은 30%, 콜레 스테롤석은 5%를 차지하였다. 또한, 평균 콜레스테롤 함량 이 전체 간내결석에서 50.89%였고 혼합석에서는 평균 58.8%, 색소성 결석에서는 44.2%를 보였다. 이는 전국적 다기관 연구에서 발표한 수치와 비슷하다고 할 수 있다. 따 라서 서부 경남 지방도 최근 변하고 있는 간내결석의 성분 변화 양상을 따르고 있는 것으로 생각한다.
한편, 남성보다 여성에서 간내결석이 흔한 것으로 알려져 있고 대사성 요인이 관여한다는 보고가 있는데11 본 연구에 서는 유의하진 않았으나 콜레스테롤 성분이 50%이상일 경 우에서는 여성의 수가 더 많았고 50%미만일 경우에선 남성 의 수가 더 많았다. 또, 간내결석의 발생 위치, 혈중 콜레스 테롤 수치, 알부민, 체질량 지수에 따라 콜레스테롤 함량을 비교하였으나 그 차이는 유의하지 않았다. 콜레스테롤 함량 이 높은 간내결석 환자들에게서 혈중 콜레스테롤과 체질량 지수가 높은 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다는 것 과 발생 위치에 따라 콜레스테롤과 칼슘 빌리루빈의 함량 차이가 있었다는 보고가 있었는데14, 17본 연구에선 유의한 차이를 보이지 않았다.
거주지에 따라서 농촌에 거주하였던 환자들보다 도시에 거
주하였던 환자들에게서 콜레스테롤 함량이 높았으며 혼합 석과 콜레스테롤석이 차지하는 비중이 많았다. 시골 거주자 의 평균 콜레스테롤 함량 421.822 mg/g에 비하여 도시 거 주자의 평균 콜레스테롤 함량은 567.029 mg/g으로 유의하 게 높았고 색소성 결석이41.6%, 혼합석이 50%, 콜레스테 롤석이 5%를 차지 하였다. 반면, 시골 거주자에서는 혼합석 이나 콜레스테롤석이 전혀 없었고 색소성 결석이 100%를 차지하여 큰 차이를 보여주었다. 이는 경제적, 지역적 요인 에 따라 발생 양상이 다를 수 있다는 이전의 보고들과 부합 한다고 할 수 있겠다.
이상을 종합하면 서부 경남지역은 우리 나라의 다른 지역 에 비해 경제적으로 낙후되어 간내결석의 발생양상이 이들 지역과는 다를 것으로 예상하였으나 간내결석의 콜레스테 롤 함량 및 성분에 따른 분포는 우리 나라의 전반적인 현황 과 유사하였다. 색소성 결석이 서부경남지역 간내 결석의 65%를 차지하였으나 콜레스테롤 함량은 508.946mg/g이 였으며 시골 거주자에 비해 도시 거주자에서 유의하게 높았 다. 점진적인 도시화를 고려해볼 때, 서부경남지역에서 간내 결석의 콜레스테롤 함량의 증가를 예측할 수 있었다. 그러 나, 향후에는 년도별로 간내결석을 모아 이들을 시기별로 분 석해 본다면 이 지역에서 간내결석의 변화양상을 더욱 잘 알 수 있을 것으로 사료된다
